1.本发明属于催化剂的技术领域，具体涉及一种纳米颗粒状的铜锰氧化物催化剂及其制备方法与在电催化合成尿素中的应用。
背景技术：2.尿素因其含氮量高，是重要的氮肥之一，发展尿素合成工业具有重要意义。目前尿素的合成在工业上主要以n2和co2反应为主。由于n2分子中，n≡n高键能(940.95kj mol-1
)，不易活化，上述反应要在高温高压下操作，每年消耗约2％的世界能源。此外，该反应还需要复杂的设备和多循环的合成工艺来提高转化效率。因此工业合成尿素主要存在着高能耗、高污染和工艺复杂的问题。
3.目前，许多研究者将目光转向通过电催化偶联实现高效尿素合成的替代方法；该反应将尿素合成优化为一个可再生能源驱动的电催化过程。现阶段较多的研究围绕钯等贵金属和铜、铋等金属化合物进行研究。对于电催化合成尿素的研究，还存在以下问题：(1)催化剂合成步骤复杂；(2)催化剂选用的元素价格高昂，不利于广泛使用；(3)电催化合成尿素的产率和选择性较低。
技术实现要素：4.针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明的目的在于提供一种纳米颗粒状铜锰复合物催化剂及其制备方法。本发明的方法简单，所选用的原料廉价易得。所制备的催化剂在电催化合成尿素中，具有较好的催化性能和选择性，尿素的产率高。
5.本发明的另一目的在于提供上述催化剂在电催化合成尿素中的应用。
6.本发明的目的通过以下技术方案实现。
7.一种纳米颗粒状铜锰复合物催化剂(铜锰复合物cu2mn2o
x
)的制备方法，包括以下步骤：
8.1)将铜盐和锰盐溶于水中，获得混合溶液；所述铜盐为水溶性铜盐，所述锰盐为水溶性锰盐；
9.2)调节混合溶液的ph至碱性，加热搅拌陈化，后续处理，获得粉末；
10.3)将粉末进行高温煅烧，获得纳米颗粒状铜锰复合物催化剂。
11.步骤1)中铜盐为含结晶水或不含结晶水的硝酸铜、硫酸铜、氯化铜中的一种以上，锰盐为含结晶水或不含结晶水的硝酸锰、硫酸锰、氯化锰中的一种以上，混合溶液中铜盐浓度为0.01～0.06m(优选为0.03～0.05m)，锰盐的浓度为0.01～0.06m(优选为0.03～0.05m)。cu：mn的摩尔比优选为1：1。
12.步骤2)中所述ph为8～11。所述调节是指将碱性溶液加入混合溶液中进行调节；
13.碱性溶液为氢氧化钾溶液、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液中的一种以上，浓度为0.1m～1m。
14.步骤(2)所述加热的温度为30℃～80℃，加热搅拌的时间为4小时～12小时。所述搅拌的转速为200～600rpm。
15.步骤3)所述高温煅烧的温度为300℃～500℃，升温速率为1℃/min～3℃/min，保温时间为1小时～3小时。
16.所述的高温煅烧装置为马弗炉、管式炉中的一种。
17.所述后续处理是指清洗，过滤，烘干。
18.清洗是指采用水清洗，洗至ph为7～8。
19.所述烘干的温度为40℃～60℃，烘干的时间为6小时～12小时。
20.本发明提供了上述这种简单快捷的铜锰复合物纳米颗粒的制备方法。
21.本发明提供的纳米颗粒状的铜锰复合物催化剂用于电催化合成尿素。
22.采用三电极体系进行电催化合成尿素。具体包括：
23.以纳米颗粒状的铜锰复合物催化剂为工作电极，以铂片为对电极，以ag/agcl电极为参比电极；在电解液中通入co2提供碳源；以h型玻璃电解槽作为反应装置。
24.所述电解液为碳酸氢盐和硝酸盐的混合溶液；碳酸氢盐的浓度为0.1m～0.5m，硝酸盐的浓度为0.01～0.05m；所述碳酸氢盐为碳酸氢钾、碳酸氢钠中的一种，硝酸盐为硝酸钾、硝酸钠中的一种。
25.本发明提供的颗粒状的铜锰复合物纳米材料在电催化合成尿素领域表现出优异的催化活性，在0.1m khco3和0.01m kno3的混合电解液中，在-0.4v(相对于标准氢电极)下实现最大尿素产率4.29mmol h-1
g-1
，最大的法拉第效率为25.23％。
26.本发明的有益效果是：
27.(1)本发明制备工艺简单快捷，总体上通过两步即可获得铜锰复合物催化剂，并且可以通过等比例扩大在一次操作中制备得到大量催化剂，利于在实际中的应用；
28.(2)本发明选取较为廉价的铜盐和锰盐，使研究更有实用性；
29.(3)本发明展现了优越的电催化合成尿素的性能，有较好的法拉第效率。
附图说明
30.图1为实施例1铜锰复合物cu2mn2o
x
的低倍透射电镜图；
31.图2为实施例1铜锰复合物cu2mn2o
x
的高倍透射电镜图；
32.图3为实施例1铜锰复合物cu2mn2o
x
的x射线衍射图；
33.图4为实施例1铜锰复合物cu2mn2o
x
的扫描电镜图；
34.图5为实施例1铜锰复合物cu2mn2o
x
滴涂至碳布上的扫描电镜图；
35.图6为实施例1铜锰复合物cu2mn2o
x
用于电催化合成尿素的尿素显色紫外光谱图；
36.图7为实施例1实施例1铜锰复合物cu2mn2o
x
的电催化合成尿素的收率图；
37.图8为实施例1铜锰复合物cu2mn2o
x
电催化合成尿素的法拉第效率图；
38.图9为对比例1中铜氧化物的扫描电镜图；
39.图10为对比例1中铜氧化物的x射线衍射图；
40.图11为对比例2中锰氧化物的扫描电镜图；
41.图12为对比例2中锰氧化物的x射线衍射图；
42.图13为实施例2中铜锰复合物cu1mn3o
x
的扫描电镜图；
43.图14为实施例3中铜锰复合物cu3mn1o
x
的扫描电镜图。
具体实施方式
44.以下结合附图和实例对本发明的具体实施作进一步说明，但本发明的实施和保护不限于此。需指出的是，以下若有未特别详细说明之过程，均是本领域技术人员可参照现有技术实现或理解的。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，视为可以通过市售购买得到的常规产品。
45.实施例1：一种铜锰复合物cu2mn2o
x
的制备方法，具体步骤如下：
46.(1)向100ml去离子水中加入1g五水硫酸铜(0.04m),0.676g一水硫酸锰(0.04m)，置于70℃和300r/min的加热搅拌板中搅拌溶解，形成澄清溶液；
47.(2)往步骤(1)所得的澄清溶液中滴加1m naoh，同时保持该溶液在70℃和300r/min的加热搅拌板上，可见随着naoh的加入，杯中形成沉淀物和溶液的固液混合物，用ph试纸检测该溶液达到ph约为8～9时，停止加入naoh，随后将该混合物在70℃和300r/min的加热搅拌板上陈化6小时；
48.(3)将步骤(2)陈化后的混合物用去离子水反复冲洗、抽滤至ph试纸显示其值约为7～8时，停止清洗，将溶液抽干，随后将抽干后的样品置于50℃的鼓风烘箱中干燥10小时，得到干燥的复合物前驱体粉末；
49.(4)将步骤(3)所得的复合物前驱体置于瓷舟中并将瓷舟放置于石英管中央，将石英管装到管式炉上，以2℃/min的升温速率将温度升至400℃，后恒温2小时，得到铜锰复合物cu2mn2o
x
。
50.本实施例所得的铜锰复合物cu2mn2o
x
的低倍透射电镜图、高倍透射电镜图、x射线衍射图分别如图1～图3所示，从图可知，合成的化合物含有铜、锰、氧元素，且通过与标准卡片no.35-1171拟合，可知成功合成了均匀分布的铜锰复合物，晶相为cu
15
mn
15
o4。
51.本实施例所得的铜锰复合物cu2mn2o
x
扫描电镜图如图4所示，从图可知，该铜锰复合物呈现颗粒状，尺寸较小，为纳米结构,将其滴涂至碳布时，催化样品的扫描电镜图如图5所示，可知其能均匀分布在空白碳布上。
52.所述铜锰复合物cu2mn2o
x
电催化合成尿素的应用：
53.a.在三电极体系中，采用辰华660e电化学工作站进行电催化合成尿素性能测试。首先通过对工作电极基底进行预处理：将商业购买的碳布裁剪成小块，在干燥前提下置于250ml圆底烧瓶中，导入50ml浓硫酸，置于10℃下冷却20min，后缓慢加入1g kmno4,在25℃下搅拌反应3h，随后倒入100ml去离子水，搅拌反应1h后导入15ml h2o2,持续搅拌30min后置于超声中洗净待用。将上述制备的复合物以1mg/cm2的含量在乙醇中超声后滴在处理后的碳布上，加入适量的粘结剂后晾干作为工作电极。以铂片作为对电极，ag/agcl为参比电极，在0.1m khco3和0.01m kno3的混合电解液中不断通入co2提供碳源；以h型玻璃电解槽作为反应装置。
54.b.经开路测试后，向电解液中通入co2达30min后，分别在-0.1v、-0.2v、-0.3v、-0.4v、-0.5v(相对于标准氢电极)下恒电位运行7200s。
55.c.尿素产量测试：分别取各电位反应7200s后的电解液1ml,加入1ml的1号样显色反应液(250ml中包含1g二乙酰-一肟，25mg硫代氨基脲)和2ml的2号样显示反应液(500ml中
包含50ml磷酸，120ml浓硫酸和50mg fecl3)，在100℃下显色15min后静置5min；随后，用紫外光谱在400nm～800nm内进行光谱扫描，记录525nm处的吸光度值，对照标准曲线，最终得到尿素的浓度，并计算出其产率和法拉第效率，在-0.4v(相对于标准氢电极)下实现最大尿素产率4.29mmol h-1
g-1
，最大的法拉第效率为25.23％，如图6～图8所示。
56.图6为实施例1铜锰复合物cu2mn2o
x
用于电催化合成尿素的尿素显色紫外光谱图；图7为实施例1实施例1铜锰复合物cu2mn2o
x
的电催化合成尿素的收率图；图8为实施例1铜锰复合物cu2mn2o
x
电催化合成尿素的法拉第效率图。
57.对比例1：一种铜氧化物的制备方法，具体步骤如下：
58.(1)向100ml去离子水中加入2g五水硫酸铜(0.08m)，置于70℃和300r/min的加热搅拌板中搅拌溶解，形成澄清溶液；
59.(2)往步骤(1)所得的澄清溶液中滴加1m naoh，同时保持该溶液在70℃和300r/min的加热搅拌板上，可见随着naoh的加入，杯中形成沉淀物和溶液的固液混合物，用ph试纸检测该溶液达到ph约为8～9时，停止加入naoh，随后将该混合物在70℃和300r/min的加热搅拌板上陈化6小时；
60.(3)将步骤(2)陈化后的混合物置于漏斗中，用去离子水反复冲洗、抽滤至ph试纸显示其值约为7～8时，停止清洗，将溶液抽干，随后将抽干后的样品置于50℃的鼓风烘箱中干燥10小时，得到干燥的前驱体粉末；
61.(4)将步骤(3)所得的复合物前驱体置于瓷舟中并将瓷舟放置于石英管中央，将石英管装到管式炉上，以2℃/min的升温速率将温度升至400℃，后恒温2小时，得到铜氧化物。
62.本实施例所得的铜氧化物扫描电镜图和x射线衍射图如图9～图10所示，从图可知，通过与标准卡片no.45-0937拟合，可知成功合成了均匀分布的铜氧化物，晶相为cuo，且该氧化物呈现片状。
63.所述铜氧化物电催化合成尿素应用：
64.a.在三电极体系中，采用辰华660e电化学工作站进行电催化合成尿素性能测试。首先通过对工作电极基底进行预处理：将商业购买的碳布裁剪成小块，在干燥前提下置于250ml圆底烧瓶中，导入50ml浓硫酸，置于10℃下冷却20min，后缓慢加入1g kmno4,在25℃下搅拌反应3h，随后倒入100ml去离子水，搅拌反应1h后导入15ml h2o2,持续搅拌30min后置于超声中洗净待用。将将上述制备的铜氧化物以1mg/cm2的含量在乙醇中超声后滴在处理后的碳布上，加入适量的粘结剂后晾干作为工作电极。以铂片作为对电极，ag/agcl为参比电极，在0.1m khco3和0.01m kno3的混合电解液中不断通入co2提供碳源；以h型玻璃电解槽作为反应装置。
65.b.经开路测试后，向电解液中通入co2达30min后，分别在-0.1v、-0.2v、-0.3v、-0.4v、-0.5v(相对于标准氢电极)下恒电位运行7200s。
66.c.尿素产量测试：分别取各电位反应7200s后的电解液1ml,加入1ml的1号样显色反应液(250ml中包含1g二乙酰-一肟，25mg硫代氨基脲)和2ml的2号样显示反应液(500ml中包含50ml磷酸，120ml浓硫酸和50mg fecl3)，在100℃下显色15min后静置5min；随后，用紫外光谱在400nm～800nm内进行光谱扫描，记录525nm处的吸光度值，对照标准曲线，最终得到尿素的浓度，并计算出其产率和法拉第效率，在-0.3v(相对于标准氢电极)下实现最大尿素产率2.9mmol h-1
g-1
，最大的法拉第效率为20.97％。
67.对比例2：一种锰氧化物的制备方法，具体步骤如下：
68.(1)向100ml去离子水中加入1.352g一水硫酸锰(0.08m)，置于70℃和300r/min的加热搅拌板中搅拌溶解，形成澄清溶液；
69.(2)往步骤(1)所得的澄清溶液中滴加1m naoh，同时保持该溶液在70℃和300r/min的加热搅拌板上，可见随着naoh的加入，杯中形成沉淀物和溶液的固液混合物，用ph试纸检测该溶液达到ph约为8～9时，停止加入naoh，随后将该混合物在70℃和300r/min的加热搅拌板上陈化6小时；
70.(3)将步骤(2)陈化后的混合物置于漏斗中，用去离子水反复冲洗、抽滤至ph试纸显示其值约为7～8时，停止清洗，将溶液抽干，随后将抽干后的样品置于50℃的鼓风烘箱中干燥10小时，得到干燥的前驱体粉末；
71.(4)将步骤(3)所得的复合物前驱体置于瓷舟中并将瓷舟放置于石英管中央，将石英管装到管式炉上，以2℃/min的升温速率将温度升至400℃，后恒温2小时，得到锰氧化物。
72.本实施例所得的锰氧化物扫描电镜图和x射线衍射图如图11～图12所示，从图可知，通过与标准卡片no.24-0734拟合，可知成功合成了均匀分布的锰氧化物，晶相为mn3o4，且该氧化物呈现八面体颗粒状。
73.所述锰氧化物电催化合成尿素应用：
74.a.在三电极体系中，采用辰华660e电化学工作站进行电催化合成尿素性能测试。首先通过对工作电极基底进行预处理：将商业购买的碳布裁剪成小块，在干燥前提下置于250ml圆底烧瓶中，导入50ml浓硫酸，置于10℃下冷却20min，后缓慢加入1g kmno4,在25℃下搅拌反应3h，随后倒入100ml去离子水，搅拌反应1h后导入15ml h2o2,持续搅拌30min后置于超声中洗净待用。将将上述制备的锰氧化物以1mg/cm2的含量在乙醇中超声后滴在处理后的碳布上，加入适量的粘结剂后晾干作为工作电极。以铂片作为对电极，ag/agcl为参比电极，在0.1m khco3和0.01m kno3的混合电解液中不断通入co2提供碳源；以h型玻璃电解槽作为反应装置。
75.b.经开路测试后，向电解液中通入co2达30min后，分别在-0.1v、-0.2v、-0.3v、-0.4v、-0.5v(相对于标准氢电极)下恒电位运行7200s。
76.c.尿素产量测试：分别取各电位反应7200s后的电解液1ml,加入1ml的1号样显色反应液(250ml中包含1g二乙酰-一肟，25mg硫代氨基脲)和2ml的2号样显示反应液(500ml中包含50ml磷酸，120ml浓硫酸和50mg fecl3)，在100℃下显色15min后静置5min；随后，用紫外光谱在400nm～800nm内进行光谱扫描，记录525nm处的吸光度值，对照标准曲线，最终得到尿素的浓度，并计算出其产率和法拉第效率，在-0.4v(相对于标准氢电极)下实现最大尿素产率0.2mmol h-1
g-1
，法拉第效率较低。
77.综合以上分析可知，由本发明方法制备的铜锰复合物cu2mn2o
x
具有高的电化学合成尿素的反应活性和法拉第效率。因此，该复合材料在电催化合成尿素领域具有很好的指导作用。
78.实施例2：一种铜锰复合物cu1mn3o
x
的制备方法，具体步骤如下：
79.(1)向100ml去离子水中加入0.5g五水硫酸铜(0.02m),1.014g一水硫酸锰(0.06m)，置于70℃和300r/min的加热搅拌板中搅拌溶解，形成澄清溶液；
80.(2)往步骤(1)所得的澄清溶液中滴加1m naoh，同时保持该溶液在70℃和300r/
min的加热搅拌板上，可见随着naoh的加入，杯中形成沉淀物和溶液的固液混合物，用ph试纸检测该溶液达到ph约为8～9时，停止加入naoh，随后将该混合物在70℃和300r/min的加热搅拌板上陈化6小时；
81.(3)将步骤(2)陈化后的混合物用去离子水反复冲洗、抽滤至ph试纸显示其值约为7～8时，停止清洗，将溶液抽干，随后将抽干后的样品置于50℃的鼓风烘箱中干燥10小时，得到干燥的复合物前驱体粉末；
82.(4)将步骤(3)所得的复合物前驱体置于瓷舟中并将瓷舟放置于石英管中央，将石英管装到管式炉上，以2℃/min的升温速率将温度升至400℃，后恒温2小时，得到铜锰复合物cu1mn3o
x
。
83.本实施例所得的铜锰复合物cu1mn3o
x
扫描电镜图如图13所示，从图可知，该铜锰复合物呈现了从片状到颗粒状的中间过渡大颗粒状。
84.所述铜锰复合物cu1mn3o
x
电催化合成尿素应用：
85.a.在三电极体系中，采用辰华660e电化学工作站进行电催化合成尿素性能测试。首先通过对工作电极基底进行预处理：将商业购买的碳布裁剪成小块，在干燥前提下置于250ml圆底烧瓶中，导入50ml浓硫酸，置于10℃下冷却20min，后缓慢加入1g kmno4,在25℃下搅拌反应3h，随后倒入100ml去离子水，搅拌反应1h后导入15ml h2o2,持续搅拌30min后置于超声中洗净待用。将上述制备的复合物以1mg/cm2的含量在乙醇中超声后滴在处理后的碳布上)，加入适量的粘结剂后晾干作为工作电极。以铂片作为对电极，ag/agcl为参比电极，在0.1m khco3和0.01m kno3的混合电解液中不断通入co2提供碳源；以h型玻璃电解槽作为反应装置。
86.b.经开路测试后，向电解液中通入co2达30min后，分别在-0.1v、-0.2v、-0.3v、-0.4v、-0.5v(相对于标准氢电极)下恒电位运行7200s。
87.c.尿素产量测试：分别取各电位反应7200s后的电解液1ml,加入1ml的1号样显色反应液(250ml中包含1g二乙酰-一肟，25mg硫代氨基脲)和2ml的2号样显示反应液(500ml中包含50ml磷酸，120ml浓硫酸和50mg fecl3)，在100℃下显色15min后静置5min；随后，用紫外光谱在400nm～800nm内进行光谱扫描，记录525nm处的吸光度值，对照标准曲线，最终得到尿素的浓度，并计算出其产率和法拉第效率，在-0.4v(相对于标准氢电极)下实现最大尿素产率2.46mmol h-1
g-1
，最大的法拉第效率为18.02％。
88.实施例3：一种铜锰复合物cu3mn1o
x
的制备方法，具体步骤如下：
89.(1)向100ml去离子水中加入1.5g五水硫酸铜(0.06m),0.338g一水硫酸锰(0.02m)，置于70℃和300r/min的加热搅拌板中搅拌溶解，形成澄清溶液；
90.(2)往步骤(1)所得的澄清溶液中滴加1m naoh，同时保持该溶液在70℃和300r/min的加热搅拌板上，可见随着naoh的加入，杯中形成沉淀物和溶液的固液混合物，用ph试纸检测该溶液达到ph约为8～9时，停止加入naoh，随后将该混合物在70℃和300r/min的加热搅拌板上陈化6小时；
91.(3)将步骤(2)陈化后的混合物用去离子水反复冲洗、抽滤至ph试纸显示其值约为7～8时，停止清洗，将溶液抽干，随后将抽干后的样品置于50℃的鼓风烘箱中干燥10小时，得到干燥的复合物前驱体粉末；
92.(4)将步骤(3)所得的复合物前驱体置于瓷舟中并将瓷舟放置于石英管中央，将石
英管装到管式炉上，以2℃/min的升温速率将温度升至400℃，后恒温2小时，得到铜锰复合物cu3mn1o
x
。
93.本实施例所得的铜锰复合物cu3mn1o
x
扫描电镜图如图14所示，从图可知，该铜锰复合物呈现片状，尺寸较大，为纳米结构。
94.所述铜锰复合物cu3mn1o
x
电催化合成尿素应用：
95.a.在三电极体系中，采用辰华660e电化学工作站进行电催化合成尿素性能测试。首先通过对工作电极基底进行预处理：将商业购买的碳布裁剪成小块，在干燥前提下置于250ml圆底烧瓶中，导入50ml浓硫酸，置于10℃下冷却20min，后缓慢加入1g kmno4,在25℃下搅拌反应3h，随后倒入100ml去离子水，搅拌反应1h后导入15ml h2o2,持续搅拌30min后置于超声中洗净待用。将上述制备的复合物以1mg/cm2的含量在乙醇中超声后滴在处理后的碳布上)，加入适量的粘结剂后晾干作为工作电极。以铂片作为对电极，ag/agcl为参比电极，在0.1m khco3和0.01m kno3的混合电解液中不断通入co2提供碳源；以h型玻璃电解槽作为反应装置。
96.b.经开路测试后，向电解液中通入co2达30min后，分别在-0.1v、-0.2v、-0.3v、-0.4v、-0.5v(相对于标准氢电极)下恒电位运行7200s。
97.c.尿素产量测试：分别取各电位反应7200s后的电解液1ml,加入1ml的1号样显色反应液(250ml中包含1g二乙酰-一肟，25mg硫代氨基脲)和2ml的2号样显示反应液(500ml中包含50ml磷酸，120ml浓硫酸和50mg fecl3)，在100℃下显色15min后静置5min；随后，用紫外光谱在400nm～800nm内进行光谱扫描，记录525nm处的吸光度值，对照标准曲线，最终得到尿素的浓度，并计算出其产率和法拉第效率，在-0.4v(相对于标准氢电极)下实现最大尿素产率2.88mmol h-1
g-1
，最大的法拉第效率为21.57％。
98.以上实施例仅为本发明较优的实施方式，仅用于解释本发明，而非限制本发明，本领域技术人员在未脱离本发明精神实质下所作的改变、替换、修饰等均应属于本发明的保护范围。
技术特征：1.一种纳米颗粒状铜锰复合物催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1)将铜盐和锰盐溶于水中，获得混合溶液；所述铜盐为水溶性铜盐，所述锰盐为水溶性锰盐；2)调节混合溶液的ph至碱性，加热搅拌陈化，后续处理，获得粉末；3)将粉末进行高温煅烧，获得纳米颗粒状铜锰复合物催化剂。2.根据权利要求1所述纳米颗粒状铜锰复合物催化剂的制备方法，其特征在于：混合溶液中铜盐浓度为0.01～0.06m，锰盐的浓度为0.01～0.06m。3.根据权利要求2所述纳米颗粒状铜锰复合物催化剂的制备方法，其特征在于：所述铜盐与锰盐满足cu：mn摩尔比＝1：1。4.根据权利要求1所述纳米颗粒状铜锰复合物催化剂的制备方法，其特征在于：步骤2)中所述ph为8～11；步骤3)所述高温煅烧的温度为300℃～500℃，升温速率为1℃/min～3℃/min，保温时间为1小时～3小时。5.根据权利要求1所述纳米颗粒状铜锰复合物催化剂的制备方法，其特征在于：步骤1)中铜盐为含结晶水或不含结晶水的硝酸铜、硫酸铜、氯化铜中的一种以上，锰盐为含结晶水或不含结晶水的硝酸锰、硫酸锰、氯化锰中的一种以上；步骤2)所述加热的温度为30℃～80℃，加热搅拌的时间为4小时～12小时；所述搅拌的转速为200～600rpm。6.根据权利要求1所述纳米颗粒状铜锰复合物催化剂的制备方法，其特征在于：步骤2)中所述调节是指将碱性溶液加入混合溶液中进行调节；碱性溶液为氢氧化钾溶液、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液中的一种以上，浓度为0.1m～1m。7.根据权利要求1所述纳米颗粒状铜锰复合物催化剂的制备方法，其特征在于：步骤3)中所述的高温煅烧装置为马弗炉、管式炉中的一种；步骤2)中所述后续处理是指清洗，过滤，烘干。8.根据权利要求1所述纳米颗粒状铜锰复合物催化剂的制备方法，其特征在于：清洗是指采用水清洗，洗至ph为7～8；所述烘干的温度为40℃～60℃，烘干的时间为6小时～12小时。9.一种由权利要求1～8任一项所述制备方法得到的纳米颗粒状铜锰复合物催化剂。10.根据权利要求9所述纳米颗粒状铜锰复合物催化剂在电催化合成尿素中的应用。
技术总结本发明属于催化剂的技术领域，公开了一种纳米颗粒状铜锰复合物催化剂及其制备与在电催化合成尿素中的应用。方法：1)将铜盐和锰盐溶于水中，获得混合溶液；所述铜盐为水溶性铜盐，所述锰盐为水溶性锰盐；2)调节混合溶液的pH至碱性，加热搅拌陈化，后续处理，获得粉末；3)将粉末进行高温煅烧，获得纳米颗粒状铜锰复合物催化剂。本发明的方法简单，所制备的催化剂在电催化尿素合成中表现出优异的催化活性。本发明的催化剂用于电催化合成尿素。本发明的催化剂用于电催化合成尿素。
技术研发人员：丁良鑫 邹莹 钱诗卉
受保护的技术使用者：华南理工大学
技术研发日：2022.03.22
技术公布日：2022/7/5
